JP4525501B2 - Laser torch inspection system and inspection method - Google Patents

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Description

本発明は、レーザー溶接装置のレーザートーチ内における光学系部材の検査を行うレーザートーチの検査システムおよび検査方法に関する。   The present invention relates to a laser torch inspection system and inspection method for inspecting optical members in a laser torch of a laser welding apparatus.

ＹＡＧレーザー等のレーザー光により被加工材の溶接加工や切断加工を行うレーザー溶接装置においては、被加工材を加工するのに必要なエネルギー密度を得るために、レーザー光源から照射されるレーザー光をレンズ機構にて集束することが一般的に行われている。
このレンズ機構は、レーザー光の照射部となるレーザートーチ内に収納されており、レーザートーチのレーザー光出口側端部には、レンズ機構を構成するレンズが加工時に汚れることを防止するための、保護ガラスが設けられている。 In laser welding equipment that welds or cuts workpieces with laser light such as YAG laser, the laser beam emitted from the laser light source is used to obtain the energy density required to process the workpiece. In general, focusing is performed by a lens mechanism.
This lens mechanism is housed in a laser torch that serves as a laser beam irradiation part, and the laser light exit side end of the laser torch is used to prevent the lens constituting the lens mechanism from becoming dirty during processing. A protective glass is provided.

前記保護ガラスには、加工時に被溶接物や被切断物から発生するヒュームやスパッタが付着して、時間とともに保護ガラスが汚濁する。
このように、保護ガラスが汚濁すると、被加工物に照射されるレーザー光の出力が低下して溶接品質や切断品質が低下するとともに、レーザー光が保護ガラスの汚濁した部分で反射して、レンズ機構を構成する対物レンズや接眼レンズにひびや割れが生じる恐れがある。 Fumes and spatters generated from workpieces and workpieces during processing adhere to the protective glass, and the protective glass becomes contaminated with time.
As described above, when the protective glass is contaminated, the output of the laser light irradiated to the workpiece is reduced, the welding quality and the cutting quality are deteriorated, and the laser light is reflected by the contaminated portion of the protective glass, and the lens There is a possibility that cracks and cracks may occur in the objective lens and eyepiece lens constituting the mechanism.

従って、溶接品質や切断品質を均一かつ高品質に保持するためには、レーザートーチ内における保護ガラスやレンズ機構等の光学系部材の汚濁状態等を管理することが重要である。
光学系部材の管理を行うためには、保護ガラスやレンズ機構の汚濁状態や割れの有無等を把握する必要があるが、汚濁状態や割れの有無等を人が目視にて確認するのでは、レーザートーチを装置から取り外す必要があり確認作業が煩雑になるとともに、汚濁状態や割れの有無等の判断結果が観察者の主観に左右される恐れがある。 Therefore, in order to keep the welding quality and cutting quality uniform and high quality, it is important to manage the contamination state of the optical system members such as the protective glass and the lens mechanism in the laser torch.
In order to manage the optical system members, it is necessary to grasp the contamination state of the protective glass and lens mechanism and the presence or absence of cracks, etc. Since it is necessary to remove the laser torch from the apparatus, the confirmation work becomes complicated, and judgment results such as the contamination state and the presence or absence of cracks may be influenced by the subjectivity of the observer.

そこで、光学系部材の状態を均一に判断するために、レーザー光経路の外側に配置された照射検出機構が、保護ガラスのレーザー光が透過する面を観察し、保護ガラスに付着した粒子上でレーザー光が散乱することによって生じる、保護ガラスからの散乱照射の強度を測定して散乱照射測定値を生成し、この散乱照射測定値と基準散乱照射測定値とを比較して、散乱照射測定値が基準散乱照射測定値を超えていた場合に異常があると判断している。例えば、特許文献１に記載のごとくである。
特開２００２−３６１４５２号公報 Therefore, in order to determine the state of the optical system member uniformly, the irradiation detection mechanism arranged outside the laser beam path observes the surface of the protective glass through which the laser beam is transmitted, and on the particles adhering to the protective glass. The scattered irradiation measurement value is generated by measuring the intensity of the scattered irradiation from the protective glass caused by the scattering of the laser beam, and the scattered irradiation measurement value is compared with the reference scattering irradiation measurement value. Is determined to be abnormal if the measured value exceeds the reference scattering irradiation measurement value. For example, as described in Patent Document 1.
JP 2002-361252 A

しかし、前述の特許文献１に記載の技術では、保護ガラスにて散乱したレーザー光を測定して、その測定値の大きさ（散乱光の光量）に基づいて、異常の有無の判断を行っていたので、生じた異常が保護ガラスに関するものであるのか、またはレンズ機構に関するものであるのかが不明であるとともに、生じた異常のモードも、ガラス表面の汚濁であるのか、またはレンズの割れであるのか等が不明であった。
このように、どの部材に異常が生じているのかといったことや、どのような異常（ひびや割れ等）が発生しているのかといったような、異常のモードが不明であると、光学系部材に異常が生じていると判断された場合に、異常箇所を特定して部材の交換を行うためには、保護ガラスおよびレンズ機構の全てを調べる必要があり、異常個所の特定作業および部材交換作業が煩雑となって、多くの時間を要するものとなっていた。
そこで、本発明においては、光学系部材に異常が生じた際に、異常個所をある程度特定して、部材の交換作業を簡単かつ短時間に行うことができるレーザートーチの検査システムおよび検査方法を提供するものである。 However, in the technique described in Patent Document 1, the laser light scattered by the protective glass is measured, and the presence / absence of abnormality is determined based on the magnitude of the measured value (the amount of scattered light). Therefore, it is not clear whether the abnormality that occurred is related to the protective glass or the lens mechanism, and the mode of the abnormality that occurred is also a contamination of the glass surface or a crack of the lens It was unknown.
In this way, if an abnormal mode such as which member has an abnormality or what abnormality (crack, crack, etc.) has occurred is unknown, When it is determined that an abnormality has occurred, it is necessary to examine all of the protective glass and the lens mechanism in order to identify the abnormal part and replace the member. It was complicated and required a lot of time.
Therefore, in the present invention, when an abnormality occurs in an optical system member, a laser torch inspection system and an inspection method are provided that can identify an abnormal part to some extent and perform a member replacement operation easily and in a short time. To do.

上記課題を解決するレーザートーチの検査システムおよび検査方法は、以下の特徴を有する。
即ち、請求項１記載のごとく、レーザー溶接装置のレーザートーチ内における光学系部材の検査を行うレーザートーチの検査システムであって、前記レーザートーチ内におけるレーザー光源と光学系部材との間に設置される検査光源と、前記検査光源から照射され、レーザートーチ内の光学系部材を通過した検査光により形成される画像を、レーザートーチ外部から撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像画像を、予め記憶手段に記憶されている基準画像と比較して、その比較結果に基づいて光学系部材の異常の有無を検出する異常検出手段とを備え、前記異常検出手段は、検出した光学系部材の異常を、撮像画像と基準画像との比較結果に応じて複数の異常モードに分類する。
これにより、レーザートーチを装置から取り外すことなく、客観的に異常の有無の判断を行うことができるようになるため、異常の検出作業が簡便となり、異常の有無の判断結果の信頼性を向上することができる。
また、検出した異常を複数の異常モードに分類するので、光学系部材に異常が生じていると判断された場合に、特定された光学系部材や異常モードについてのみ調べれば、部材の交換作業等の保全作業を行うことができ、作業を簡単かつ短時間に行うことが可能となる。
さらに、保護ガラス上の汚濁を早期に発見することができ、レンズ機構を構成する接眼レンズや対物レンズに割れが発生することを事前に防止することができる。 A laser torch inspection system and inspection method for solving the above-described problems have the following characteristics.
That is, as described in claim 1, a laser torch inspection system for inspecting an optical system member in a laser torch of a laser welding apparatus, the system being installed between a laser light source and an optical system member in the laser torch. An inspection light source, an imaging means for imaging an image formed by the inspection light irradiated from the inspection light source and passed through the optical system member in the laser torch, and an image captured by the imaging means are stored in advance. An abnormality detecting means for detecting the presence or absence of abnormality of the optical system member based on the comparison result compared with the reference image stored in the means, and the abnormality detecting means detects the abnormality of the detected optical system member. Then, classification into a plurality of abnormal modes is performed according to the comparison result between the captured image and the reference image.
This makes it possible to objectively determine the presence or absence of an abnormality without removing the laser torch from the apparatus, thus making it easier to detect an abnormality and improving the reliability of the determination result of the presence or absence of an abnormality. be able to.
In addition, since the detected abnormality is classified into a plurality of abnormal modes, if it is determined that an abnormality has occurred in the optical system member, if only the specified optical system member or abnormal mode is examined, the member replacement operation, etc. Thus, it is possible to perform maintenance work easily and in a short time.
Furthermore, it is possible to detect the contamination on the protective glass at an early stage, and to prevent the eyepiece lens and the objective lens constituting the lens mechanism from being cracked in advance.

また、請求項２記載のごとく、前記レーザートーチの検査システムは、光学系部材の異常を検出した際には、光学系部材に異常が生じている旨の情報を出力する出力手段を、さらに備える。
これにより、作業者が、検出結果を迅速かつ的確に把握することが可能となる。 According to a second aspect of the present invention, the laser torch inspection system further comprises output means for outputting information indicating that an abnormality has occurred in the optical system member when an abnormality in the optical system member is detected. .
Thereby, the operator can grasp the detection result quickly and accurately.

また、請求項３記載のごとく、レーザー溶接装置のレーザートーチ内における光学系部材の検査を行うレーザートーチの検査方法であって、前記レーザートーチ内におけるレーザー光源と光学系部材との間に設置される検査光源から照射され、レーザートーチ内の光学系部材を通過した検査光により画像を形成し、検査光により形成された画像を、撮像手段によりレーザートーチ外部から撮像し、撮像手段による撮像画像を、予め記憶手段に記憶されている基準画像と比較して、その比較結果に基づいて光学系部材の異常の有無を検出し、検出した光学系部材の異常を、撮像画像と基準画像との比較結果に応じて複数の異常モードに分類する。
これにより、レーザートーチを装置から取り外すことなく、客観的に異常の有無の判断を行うことができるようになるため、異常の検出作業が簡便となり、異常の有無の判断結果の信頼性を向上することができる。
また、検出した異常を複数の異常モードに分類するので、光学系部材に異常が生じていると判断された場合に、特定された光学系部材や異常モードについてのみ調べれば、部材の交換作業等の保全作業を行うことができ、作業を簡単かつ短時間に行うことが可能となる。
さらに、保護ガラス上の汚濁を早期に発見することができ、レンズ機構を構成する接眼レンズや対物レンズに割れが発生することを事前に防止することができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser torch inspection method for inspecting an optical system member in a laser torch of a laser welding apparatus, the laser torch being installed between a laser light source and an optical system member in the laser torch. An image is formed by the inspection light emitted from the inspection light source and passed through the optical system member in the laser torch, and the image formed by the inspection light is captured from the outside of the laser torch by the imaging means. In comparison with the reference image stored in the storage means in advance, based on the comparison result, the presence or absence of abnormality of the optical system member is detected, and the detected abnormality of the optical system member is compared with the captured image and the reference image. Classify into multiple abnormal modes according to the results.
This makes it possible to objectively determine the presence or absence of an abnormality without removing the laser torch from the apparatus, thus making it easier to detect an abnormality and improving the reliability of the determination result of the presence or absence of an abnormality. be able to.
In addition, since the detected abnormality is classified into a plurality of abnormal modes, if it is determined that an abnormality has occurred in the optical system member, if only the specified optical system member or abnormal mode is examined, the member replacement operation, etc. Thus, it is possible to perform maintenance work easily and in a short time.
Furthermore, it is possible to detect the contamination on the protective glass at an early stage, and to prevent the eyepiece lens and the objective lens constituting the lens mechanism from being cracked in advance.

また、請求項４記載のごとく、前記レーザートーチの検査方法においては、光学系部材の異常を検出した際に、光学系部材に異常が生じている旨の情報を出力する。
これにより、作業者が、検出結果を迅速かつ的確に把握することが可能となる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the laser torch inspection method, when an abnormality of the optical system member is detected, information indicating that the abnormality has occurred in the optical system member is output.
Thereby, the operator can grasp the detection result quickly and accurately.

本発明によれば、レーザートーチを装置から取り外すことなく、客観的に異常の有無の判断を行うことができるようになるため、異常の検出作業が簡便となり、異常の有無の判断結果の信頼性を向上することができる。
また、異常発生時の保全作業を簡単かつ短時間に行うことが可能となる。
さらに、保護ガラス上の汚濁を早期に発見することができ、レンズ機構を構成する接眼レンズや対物レンズに割れが発生することを事前に防止することができる。 According to the present invention, since it is possible to objectively determine whether or not there is an abnormality without removing the laser torch from the apparatus, it is easy to detect the abnormality and the reliability of the determination result of whether or not there is an abnormality Can be improved.
In addition, maintenance work when an abnormality occurs can be performed easily and in a short time.
Furthermore, it is possible to detect the contamination on the protective glass at an early stage, and to prevent the eyepiece lens and the objective lens constituting the lens mechanism from being cracked in advance.

本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。   A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１には、本発明にかかるレーザートーチの検査システムにて検査が行われる、レーザー溶接装置のレーザートーチ１を示している。
レーザートーチ１は、本体ハウジング１１と、該本体ハウジング１１に一端側に装着されるファイバージョイント１２と、該ファイバージョイント１２に挿入され、前記本体ハウジング１１内に収納される接眼レンズ１３、対物レンズ１４、および保護ガラス１５と、前記ファイバージョイント１２内に収納される検査光源１６とを備えており、前記ファイバージョイント１２には、レーザー光源から照射されるレーザー光をレーザートーチ１内へ案内するレーザーファイバー１７が挿入されている。 FIG. 1 shows a laser torch 1 of a laser welding apparatus to be inspected by a laser torch inspection system according to the present invention.
The laser torch 1 includes a main body housing 11, a fiber joint 12 attached to the main body housing 11 on one end side, an eyepiece 13 inserted into the fiber joint 12, and housed in the main body housing 11, and an objective lens 14. And a protective glass 15 and an inspection light source 16 accommodated in the fiber joint 12. The fiber joint 12 has a laser fiber for guiding laser light emitted from the laser light source into the laser torch 1. 17 is inserted.

本体ハウジング１１内においては、ファイバージョイント１２接続側から順に、接眼レンズ１３、対物レンズ１４、および保護ガラス１５が配置されており、接眼レンズ１３と対物レンズ１４とでレンズ機構を構成している。   In the main body housing 11, an eyepiece lens 13, an objective lens 14, and a protective glass 15 are disposed in this order from the fiber joint 12 connection side, and the eyepiece lens 13 and the objective lens 14 constitute a lens mechanism.

前記レーザートーチ１においては、レーザーファイバー１７から該レーザートーチ１内にレーザー光Ｌａが照射され、接眼レンズ１３および対物レンズ１４により集束した後に、レーザートーチ１の他端部（図１における下端部）から被加工材７に向って照射される。
また、レーザートーチ１から被加工材７へレーザー光を照射して、溶接加工や切断加工を行う際には、被加工材７からヒュームやスパッタが発生するため、対物レンズ１４の被加工材７側に保護ガラス１５を配置して、該保護ガラス１５によりこれらのヒュームやスパッタが対物レンズ１４等へ付着することを防止している。 In the laser torch 1, laser light La is irradiated from the laser fiber 17 into the laser torch 1, and after being focused by the eyepiece 13 and the objective lens 14, the other end of the laser torch 1 (lower end in FIG. 1). To the workpiece 7.
Further, when the laser beam is irradiated from the laser torch 1 to the workpiece 7 and welding or cutting is performed, fumes and spatter are generated from the workpiece 7, so that the workpiece 7 of the objective lens 14 is processed. A protective glass 15 is arranged on the side, and the protective glass 15 prevents these fumes and spatters from adhering to the objective lens 14 and the like.

次に、前述のように構成されるレーザートーチ１における、接眼レンズ１３、対物レンズ１４、および保護ガラス１５といった光学系部材の異常を検出するシステムについて説明する。   Next, a system for detecting abnormalities in optical system members such as the eyepiece lens 13, the objective lens 14, and the protective glass 15 in the laser torch 1 configured as described above will be described.

図２に示すように、レーザートーチ１における光学系部材の異常を検出する検査システムは、レーザー光源からのレーザー光をレーザートーチ１内に案内するレーザーファイバー１７と接眼レンズ１３との間に設置される検査光源１６と、前記検査光源１６から照射され、レーザートーチ１内の光学系部材（接眼レンズ１３、対物レンズ１４、および保護ガラス１５）を通過した検査光Ｃにより形成される画像を、レーザートーチ１の外部から撮像するカメラ等の撮像手段２と、撮像手段２による撮像画像を基準画像と比較して、その比較結果に基づいて光学系部材の異常の有無を検出する異常検出手段であるコンピュータ装置３と、異常の有無の検出結果を出力するモニタ等の出力手段４とを備えている。   As shown in FIG. 2, the inspection system for detecting an abnormality of the optical system member in the laser torch 1 is installed between the laser fiber 17 that guides the laser light from the laser light source into the laser torch 1 and the eyepiece 13. An image formed by the inspection light source 16 and the inspection light C irradiated from the inspection light source 16 and passed through the optical system members (the eyepiece lens 13, the objective lens 14, and the protective glass 15) in the laser torch 1. It is an abnormality detection unit that compares the image captured by the imaging unit 2 such as a camera that captures an image from the outside of the torch 1 with a reference image and detects the presence or absence of an abnormality in the optical system member based on the comparison result. The computer apparatus 3 and output means 4 such as a monitor for outputting the detection result of the presence or absence of abnormality are provided.

前記基準画像は、コンピュータ装置３に備えられる記憶装置３ａに予め記憶されている。また、前記検査光源１６は、例えば複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ランプを環状に配列して構成されるＬＥＤアレイにて構成されている。   The reference image is stored in advance in a storage device 3 a provided in the computer device 3. In addition, the inspection light source 16 is configured by an LED array configured by annularly arranging a plurality of LED (Light Emitting Diode) lamps, for example.

次に、本検査システムにより、レーザートーチ１における光学系部材の異常を検出する手順について、図３を用いて説明する。
まず、検査光源１６からレーザー光の照射方向へ向けて検査光を照射し（Ｓ０１）、撮像手段によりレーザートーチ１の外部から、検査光により形成される保護ガラス１５の画像を撮像する（Ｓ０２）。撮像された保護ガラス１５の画像は、例えば出力手段４に映し出される。 Next, a procedure for detecting an abnormality of the optical system member in the laser torch 1 by this inspection system will be described with reference to FIG.
First, the inspection light is irradiated from the inspection light source 16 in the laser light irradiation direction (S01), and an image of the protective glass 15 formed by the inspection light is captured from the outside of the laser torch 1 by the imaging means (S02). . The captured image of the protective glass 15 is displayed on the output means 4, for example.

また、撮像された保護ガラス１５の画像データは、前記コンピュータ装置３に入力され、該コンピュータ装置３にて記憶手段３ａに予め記憶されている基準画像と比較される（Ｓ０３）。
基準画像との比較としては、まず撮像画像に基準画像にはない線状物が存在するか否かの比較がなされる（Ｓ０４）。
比較の結果、図４に示すように、撮像画像に基準画像にはない線状物３１が存在していた場合には、その線状物３１は接眼レンズ１３もしくは対物レンズ１４に生じているひびや割れが保護ガラス１５に映ったもの、または保護ガラス１５に生じているひびや割れであると判断される（Ｓ１１）。 Further, the imaged image data of the protective glass 15 is input to the computer apparatus 3 and compared with a reference image stored in advance in the storage means 3a in the computer apparatus 3 (S03).
As a comparison with the reference image, first, a comparison is made as to whether or not a linear object that does not exist in the reference image exists in the captured image (S04).
As a result of the comparison, as shown in FIG. 4, when a linear object 31 that is not included in the reference image exists in the captured image, the linear object 31 is cracked in the eyepiece 13 or the objective lens 14. It is determined that the cracks appear on the protective glass 15 or are cracks or cracks occurring on the protective glass 15 (S11).

一方、ステップＳ０４での比較の結果、撮像画像に線状物３１が存在していなかったときには、次に、基準画像にない暗部が撮像画像に存在するか否かの比較が行われる（Ｓ０５）。
比較の結果、図５に示すように、撮像画像に基準画像にはない暗部３２が存在していた場合には、被加工材７からのヒュームやスパッタが付着して生じた汚濁が、保護ガラス１５上に存在すると判断される（Ｓ１２）。
ここで、暗部３２とは、撮像画像において、ある一定の範囲で他の部分よりも明度が低くなっている部分であり、他の部分よりも明度が低いか否かの判断は、予め記憶手段３ａに設定されている明度の閾値に基づいて行われる。 On the other hand, as a result of the comparison in step S04, if the linear object 31 is not present in the captured image, a comparison is then made as to whether or not a dark portion not present in the reference image exists in the captured image (S05). .
As a result of the comparison, as shown in FIG. 5, when a dark portion 32 that is not included in the reference image exists in the captured image, contamination caused by fume or spatter from the workpiece 7 is protected glass. 15 is determined (S12).
Here, the dark portion 32 is a portion of the captured image that has a lightness lower than that of other portions within a certain range, and whether or not the lightness is lower than the other portions is determined in advance by storage means. This is performed based on the lightness threshold value set to 3a.

前述のように、接眼レンズ１３、対物レンズ１４、または保護ガラス１５にひびや割れが生じていると判断された場合（Ｓ１１）、および保護ガラス１５上に汚濁が存在していると判断された場合には、レーザートーチ１における光学系に異常がある旨の信号がコンピュータ装置３から出力手段４へ出力される（Ｓ２１）。
なお、ステップＳ０５での比較の結果、撮像画像に暗部３２が存在していなかった場合には、レーザートーチ１の光学系に異常はなかったとの判断がなされる。 As described above, when it is determined that the eyepiece 13, the objective lens 14, or the protective glass 15 is cracked or cracked (S <b> 11), it is determined that there is contamination on the protective glass 15. In this case, a signal indicating that there is an abnormality in the optical system in the laser torch 1 is output from the computer device 3 to the output means 4 (S21).
As a result of the comparison in step S05, when the dark portion 32 does not exist in the captured image, it is determined that there is no abnormality in the optical system of the laser torch 1.

コンピュータ装置３からの異常信号が入力された出力手段４では、レーザートーチ１の光学系に異常がある旨の情報に加えて、その異常が汚濁であるのかレンズ割れであるのか、または異常がどの光学系部材に生じているのか（接眼レンズ１３、対物レンズ１４、または保護ガラス１５の何れに異常が生じているのか）等の、異常モードに関する情報も併せて表示される。
また、これらの情報に加えて、撮像手段２による撮像画像も併せて表示することができ、さらには基準画像をも表示することも可能である。 In the output means 4 to which the abnormal signal from the computer apparatus 3 is input, in addition to the information indicating that the optical system of the laser torch 1 is abnormal, whether the abnormality is contamination or lens breakage or which abnormality is present Information about the abnormal mode such as whether the optical system member has occurred (whether the eyepiece lens 13, the objective lens 14, or the protective glass 15 has an abnormality) is also displayed.
In addition to these pieces of information, an image captured by the imaging unit 2 can be displayed together, and a reference image can also be displayed.

このように、レーザートーチ１内に設置した検査光源１６から検査光を照射して、保護ガラス１５の画像を撮像手段により撮像し、撮像画像を基準画像との比較により解析して、レーザートーチ１の光学系の異常の有無を検出することで、レーザートーチを装置から取り外すことなく、コンピュータ装置３により客観的に異常の有無の判断を行うことができるようになるため、異常の検出作業が簡便となり、異常の有無の判断結果の信頼性を向上することができる。   In this way, the inspection light is irradiated from the inspection light source 16 installed in the laser torch 1, the image of the protective glass 15 is captured by the imaging means, the captured image is analyzed by comparison with the reference image, and the laser torch 1. By detecting the presence / absence of abnormality in the optical system, it is possible to objectively determine the presence / absence of abnormality by the computer device 3 without removing the laser torch from the apparatus. Thus, the reliability of the determination result of the presence or absence of abnormality can be improved.

また、本例のシステムにおける検出方法では、どの部材に異常が生じているのかといったことや、その異常が汚濁であるのかレンズ割れであるのかといったような、異常のモードをある程度特定して、複数の異常モードに分類することができるので、コンピュータ装置３により光学系部材に異常が生じていると判断された場合に、特定された光学系部材や異常モードについてのみ調べれば、部材の交換作業等の保全作業を行うことができるので、作業を簡単かつ短時間に行うことが可能となる。
さらに、保護ガラス１５上の汚濁を早期に発見することができ、接眼レンズ１３や対物レンズ１４に割れが発生することを事前に防止することができる。 In addition, in the detection method in the system of the present example, a plurality of abnormal modes, such as which member has an abnormality, whether the abnormality is contamination or lens cracking, are specified to some extent. Therefore, if it is determined by the computer device 3 that an abnormality has occurred in the optical system member, if only the specified optical system member and the abnormal mode are examined, the member replacement operation, etc. Therefore, the work can be performed easily and in a short time.
Furthermore, the contamination on the protective glass 15 can be found at an early stage, and the occurrence of cracks in the eyepiece lens 13 and the objective lens 14 can be prevented in advance.

また、コンピュータ装置３により検出されたレーザートーチ１の光学系の異常に関する情報は、モニタ等のヒューマンインターフェイスである出力手段４に出力されるので、作業者が検出結果を迅速かつ的確に把握することが可能となっている。   In addition, since information related to the abnormality of the optical system of the laser torch 1 detected by the computer device 3 is output to the output means 4 that is a human interface such as a monitor, the operator can quickly and accurately grasp the detection result. Is possible.

本発明にかかるレーザートーチの検査システムにて検査が行われる、レーザー溶接装置のレーザートーチを示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the laser torch of the laser welding apparatus in which it test | inspects with the test | inspection system of the laser torch concerning this invention. レーザートーチの検査システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the inspection system of a laser torch. レーザートーチの検査システムにより、レーザートーチにおける光学系部材の異常を検出するフローを示す図である。It is a figure which shows the flow which detects the abnormality of the optical system member in a laser torch by the inspection system of a laser torch. 保護ガラスの撮像画像に線状物が存在している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the linear object exists in the picked-up image of protective glass. 保護ガラスの撮像画像に暗部が存在している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the dark part exists in the picked-up image of protective glass.

符号の説明Explanation of symbols

Ｌａ レーザー光
Ｃ 検査光
１ レーザートーチ
２ 撮像手段
３ コンピュータ装置
４ 出力手段
１３ 接眼レンズ
１４ 対物レンズ
１５ 保護ガラス
１６ 検査光源
１７ レーザーファイバー La laser light C inspection light 1 laser torch 2 imaging means 3 computer device 4 output means 13 eyepiece 14 objective lens 15 protective glass 16 inspection light source 17 laser fiber

Claims (4)

レーザー溶接装置のレーザートーチ内における光学系部材の検査を行うレーザートーチの検査システムであって、
前記レーザートーチ内におけるレーザー光源と光学系部材との間に設置される検査光源と、
前記検査光源から照射され、レーザートーチ内の光学系部材を通過した検査光により形成される画像を、レーザートーチ外部から撮像する撮像手段と、
撮像手段による撮像画像を、予め記憶手段に記憶されている基準画像と比較して、その比較結果に基づいて光学系部材の異常の有無を検出する異常検出手段とを備え、
前記異常検出手段は、検出した光学系部材の異常を、撮像画像と基準画像との比較結果に応じて複数の異常モードに分類する、
ことを特徴とするレーザートーチの検査システム。 A laser torch inspection system for inspecting optical members in a laser torch of a laser welding apparatus,
An inspection light source installed between a laser light source and an optical system member in the laser torch;
Imaging means for imaging from the outside of the laser torch an image formed by the inspection light irradiated from the inspection light source and passed through the optical system member in the laser torch;
Comparing a captured image by the imaging means with a reference image stored in advance in the storage means, and an abnormality detection means for detecting the presence or absence of an abnormality in the optical system member based on the comparison result,
The abnormality detection means classifies the detected abnormality of the optical system member into a plurality of abnormality modes according to a comparison result between the captured image and the reference image.
Laser torch inspection system characterized by that. 前記レーザートーチの検査システムは、光学系部材の異常を検出した際には、光学系部材に異常が生じている旨の情報を出力する出力手段を、さらに備えることを特徴とする請求項１に記載のレーザートーチの検査システム。   2. The laser torch inspection system further comprises output means for outputting information indicating that an abnormality has occurred in the optical system member when an abnormality in the optical system member is detected. The laser torch inspection system described. レーザー溶接装置のレーザートーチ内における光学系部材の検査を行うレーザートーチの検査方法であって、
前記レーザートーチ内におけるレーザー光源と光学系部材との間に設置される検査光源から照射され、レーザートーチ内の光学系部材を通過した検査光により画像を形成し、
検査光により形成された画像を、撮像手段によりレーザートーチ外部から撮像し、
撮像手段による撮像画像を、予め記憶手段に記憶されている基準画像と比較して、その比較結果に基づいて光学系部材の異常の有無を検出し、
検出した光学系部材の異常を、撮像画像と基準画像との比較結果に応じて複数の異常モードに分類する、
ことを特徴とするレーザートーチの検査方法。 A laser torch inspection method for inspecting an optical system member in a laser torch of a laser welding apparatus,
Irradiated from an inspection light source installed between a laser light source and an optical system member in the laser torch, an image is formed by inspection light passing through the optical system member in the laser torch,
The image formed by the inspection light is imaged from outside the laser torch by the imaging means,
Compare the captured image by the imaging means with a reference image stored in advance in the storage means, detect the presence or absence of abnormality of the optical system member based on the comparison result,
The detected abnormality of the optical system member is classified into a plurality of abnormality modes according to the comparison result between the captured image and the reference image.
A method for inspecting a laser torch. 前記レーザートーチの検査方法においては、光学系部材の異常を検出した際に、光学系部材に異常が生じている旨の情報を出力することを特徴とする請求項３に記載のレーザートーチの検査方法。
4. The laser torch inspection method according to claim 3, wherein in the laser torch inspection method, when an abnormality of the optical system member is detected, information indicating that the optical system member is abnormal is output. Method.
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